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橋梁作為交通基礎(chǔ)設(shè)施的核心組成，長(zhǎng)期承受荷載作用與環(huán)境侵蝕，易滋生裂縫、露筋、碳化等混凝土病害，直接影響結(jié)構(gòu)安全與使用壽命。傳統(tǒng)檢測(cè)方法依賴人工經(jīng)驗(yàn)，難以精準(zhǔn)捕捉微細(xì)病害，且存在主觀性強(qiáng)、效率偏低等局限。浙江杭州彩譜科技有限公司自主研發(fā)的 FS-23 型號(hào)高光譜相機(jī)，憑借圖譜合一的技術(shù)特性，在橋梁混凝土病害智能識(shí)別領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)成熟應(yīng)用，為橋梁健康監(jiān)測(cè)提供全新技術(shù)路徑。
橋梁混凝土病害類型復(fù)雜，涵蓋微米級(jí)微細(xì)裂縫、鋼筋銹蝕引發(fā)的露筋、環(huán)境作用導(dǎo)致的碳化等多種形式。這些病害早期隱蔽性強(qiáng)，發(fā)展過(guò)程緩慢卻影響深遠(yuǎn)，若未能及時(shí)識(shí)別，可能逐步加劇結(jié)構(gòu)損傷。
傳統(tǒng)檢測(cè)手段中，目視檢測(cè)易受人員經(jīng)驗(yàn)影響，對(duì)微細(xì)病害和內(nèi)部缺陷難以察覺(jué)；超聲波、回彈法等技術(shù)雖能實(shí)現(xiàn)部分無(wú)損檢測(cè)，但在病害精準(zhǔn)分類、量化分析方面存在不足，無(wú)法滿足現(xiàn)代橋梁養(yǎng)護(hù)對(duì)高效、精準(zhǔn)檢測(cè)的需求。尋找一種能全面捕捉病害特征、實(shí)現(xiàn)智能識(shí)別的檢測(cè)技術(shù)，成為行業(yè)普遍訴求。
彩譜 FS-23 高光譜相機(jī)的核心優(yōu)勢(shì)在于將光譜分析與圖像采集融為一體，其技術(shù)參數(shù)與橋梁檢測(cè)場(chǎng)景高度契合。
該設(shè)備覆蓋 400-1000nm 可見(jiàn)光 / 近紅外光譜范圍，配備 1200 個(gè)光譜通道，光譜分辨率達(dá) 2.5nm，能夠精準(zhǔn)捕捉不同病害區(qū)域的光譜響應(yīng)差異。1920*1920 的高圖像分辨率，可清晰呈現(xiàn)混凝土表面微觀結(jié)構(gòu)，結(jié)合專用 FigSpec 圖像采集軟件，實(shí)現(xiàn)病害光譜信息與空間信息的同步獲取。
與傳統(tǒng)成像技術(shù)相比，F(xiàn)S-23 無(wú)需復(fù)雜外接設(shè)備，操作便捷且支持非接觸式檢測(cè)，可在不損傷橋梁結(jié)構(gòu)的前提下，完成大面積、高效率的數(shù)據(jù)采集，完美適配橋梁現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的復(fù)雜環(huán)境。
基于《橋梁混凝土病害的高光譜成像特征與智能識(shí)別方法研究》的技術(shù)成果，F(xiàn)S-23 高光譜相機(jī)在橋梁病害檢測(cè)中構(gòu)建起完整的應(yīng)用流程，實(shí)現(xiàn)從數(shù)據(jù)采集到智能識(shí)別的全鏈條解決方案。
檢測(cè)過(guò)程中，F(xiàn)S-23高光譜相機(jī)通過(guò)固定架設(shè)或移動(dòng)掃描方式，對(duì)橋梁梁體、橋墩等關(guān)鍵部位進(jìn)行全覆蓋成像。設(shè)備可精準(zhǔn)捕捉混凝土表面及近表面的光譜信號(hào)，無(wú)論是寬度微小的收縮裂縫、鋼筋銹蝕導(dǎo)致的露筋區(qū)域，還是碳化引起的材質(zhì)變化，其獨(dú)特的光譜特征都能被清晰記錄。采集過(guò)程中，相機(jī)自帶的校正功能可有效抵消環(huán)境光照干擾，確保數(shù)據(jù)穩(wěn)定性。
采集的高光譜數(shù)據(jù)經(jīng)平滑濾波、多元散射校準(zhǔn)等預(yù)處理后，通過(guò)光譜導(dǎo)數(shù)法、特征變量選擇算法等技術(shù)，提取不同病害的特異性光譜特征。依托 FS-23 提供的高維度數(shù)據(jù)支撐，智能識(shí)別模型能夠有效區(qū)分裂縫、露筋、碳化等不同病害類型，同時(shí)實(shí)現(xiàn)病害范圍、嚴(yán)重程度的量化分析。
在實(shí)際橋梁檢測(cè)中，該方案能夠精準(zhǔn)識(shí)別傳統(tǒng)方法易遺漏的微細(xì)裂縫，準(zhǔn)確標(biāo)定露筋區(qū)域的銹蝕范圍，為病害評(píng)估提供客觀數(shù)據(jù)支撐，顯著降低人工判斷的誤差。
應(yīng)用實(shí)踐表明，F(xiàn)S-23 高光譜相機(jī)結(jié)合智能識(shí)別算法，可實(shí)現(xiàn)橋梁混凝土病害的高效識(shí)別與精準(zhǔn)分類。其檢測(cè)效率較傳統(tǒng)人工檢測(cè)大幅提升，能夠在短時(shí)間內(nèi)完成大面積橋梁結(jié)構(gòu)的檢測(cè)覆蓋，同時(shí)生成可視化的病害分布圖譜和量化分析報(bào)告，為橋梁養(yǎng)護(hù)決策提供科學(xué)依據(jù)。
這種技術(shù)方案不僅解決了傳統(tǒng)檢測(cè)中主觀性強(qiáng)、效率低下的問(wèn)題，更實(shí)現(xiàn)了病害從 “定性描述” 到 “定量分析” 的轉(zhuǎn)變，讓橋梁養(yǎng)護(hù)工作更具針對(duì)性。
FS-23 高光譜相機(jī)在橋梁混凝土病害識(shí)別中的成功應(yīng)用，展現(xiàn)了高光譜技術(shù)在基礎(chǔ)設(shè)施檢測(cè)領(lǐng)域的應(yīng)用潛力。其圖譜合一的核心特性，不僅適用于橋梁檢測(cè)，還可拓展至隧道、公路、建筑等多個(gè)混凝土結(jié)構(gòu)的健康監(jiān)測(cè)場(chǎng)景。
彩譜 FS-23 以實(shí)用化的技術(shù)設(shè)計(jì)、穩(wěn)定可靠的性能表現(xiàn)，為基礎(chǔ)設(shè)施安全監(jiān)測(cè)提供了國(guó)產(chǎn)化解決方案。通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新與行業(yè)需求的深度結(jié)合，助力提升我國(guó)橋梁養(yǎng)護(hù)的智能化、精準(zhǔn)化水平，為交通基礎(chǔ)設(shè)施的安全運(yùn)行保駕護(hù)航。
（論文原文可通過(guò)www.cnki.net搜索《基于相位成像的番茄果實(shí)糖度檢測(cè)》進(jìn)行閱讀）
產(chǎn)品推薦
產(chǎn)品特點(diǎn)
可見(jiàn)光/近紅外：
l 光譜范圍：400-1000nm，波長(zhǎng)分辨率優(yōu)于2.5nm，可達(dá)1200個(gè)光譜通道
l 圖像分辨率可達(dá)2048*2048
短波近紅外：
l 光譜范圍：900-1700nm，波長(zhǎng)分辨率優(yōu)于6nm，可達(dá)1024個(gè)光譜通道
l 圖像分辨率可達(dá)1280*1280
